(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の温度を調節する第１の温度調節手段と、
前記第１の温度調節手段より高精度に流体の温度を調節する第２の温度調節手段とを有し、
前記第１の温度調節手段の下流側の流路は、第１の外部機器に向かう流路と、前記第２の温度調節手段に向かう流路とに分岐していて、
前記第１の外部機器に向かう流路は、前記第１の温度調節手段と前記第１の外部機器との間で循環路を形成しており、
前記第２の温度調節手段の下流側には第２の外部機器が配置され、前記第２の外部機器の下流側の流路は、前記循環路の一部であって前記第１の外部機器の下流側にある流路に合流していることを特徴とする温度調節システム。
【請求項２】
流体の温度をＴ１に調節する第１の温度調節手段（Ｔ１）と、
流体の温度をＴ２（Ｔ１＞Ｔ２）に調節する第１の温度調節手段（Ｔ２）と、
前記第１の温度調節手段（Ｔ１）および前記第１の温度調節手段（Ｔ２）より高精度に流体の温度を調節する第２の温度調節手段とを有し、
前記第１の温度調節手段（Ｔ１）の下流側の流路は、第１の外部機器に向かう流路と、前記第２の温度調節手段に向かう流路とに分岐していて、
前記第１の外部機器に向かう流路は、前記第１の温度調節手段（Ｔ１）と前記第１の外部機器との間で第１の循環路を形成しており、
前記第２の温度調節手段の下流側には第２の外部機器が配置され、前記第２の外部機器の下流側の流路は、前記第１の循環路の一部であって前記第１の外部機器の下流側にある流路に合流し、
前記第１の温度調節手段（Ｔ２）の下流側には前記第２の温度調節手段が配置され、これらの間で第２の循環路が形成されており、前記第２の温度調節手段において、前記第１の温度調節手段（Ｔ１）からの流体と前記第１の温度調節手段（Ｔ２）からの流体の間の熱交換が行われることを特徴とする温度調節システム。
【請求項３】
前記第１の温度調節手段（Ｔ２）の下流側の流路は、前記第２の温度調節手段に向かう流路と、第３の外部機器に向かう流路とに分岐していて、
前記第３の外部機器の下流側の流路は、前記第２の循環路の一部であって前記第２の温度調節手段の下流側にある流路に合流していることを特徴とする請求項２に記載の温度調節システム。
【請求項４】
前記第２の温度調節手段は、熱電変換素子を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度調節システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度調節システムを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節システムおよびこれを用いた荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化に伴って、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のパターンは、より微細化および複雑化する傾向にある。パターンの転写に使用されている深紫外線光の波長は１９３ｎｍであるのに対して、転写しようとするパターンのサイズは波長よりも短い。この微細化の要求に伴い、リソグラフィ技術の複雑化も加速している。しかし、ＬＳＩを大量に生産するには、原画であるマスク上に描かれたパターンをウェハ上に転写していくリソグラフィ技術において、製品毎に異なるマスクパターンのデザイン変更に対する自由度が必要になる。それ故、マスクに対するパターン描画には、従来から電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。
【０００３】
電子ビームリソグラフィ技術は、利用する電子ビームが荷電粒子ビームであるために、本質的に優れた解像度を有している。また、焦点深度を大きく確保することができるので、高い段差上でも寸法変動を抑制できるという利点も有している。このため、ウェハにＬＳＩパターンを転写する際の原版となるマスクまたはレチクルの製造現場において、電子ビームリソグラフィ技術は広く一般に使われている。
【０００４】
電子ビーム描画装置は、通常、ステージを内蔵する描画室と、このステージに載置された基板に対し電子ビームを照射する電子鏡筒とを備える。ステージには、これを移動させるガイドと駆動用のモータとが設けられている。電子鏡筒内には、電子銃から放出された電子ビームに対し加工または位置等の制御をして、基板に所望の描画を行うための偏向器等が備えられている。
【０００５】
電子ビーム描画装置では、基板への描画精度を確保するために、基板およびその周辺部分、具体的には、ステージが配置された真空チャンバや電子鏡筒などに対して高精度な温度制御が求められる。
【０００６】
例えば、基板に温度分布が生じると、それを構成する部材に不均一な膨張・収縮が起こり、基板が変形してしまう。すると、電子ビームの位置に誤差が生じて描画精度が低下する。こうした事態を防ぐため、電子ビーム描画装置における温度上昇の抑制と精密な温度維持制御、特に、基板およびその周辺部分の恒温化が必要になる。
【０００７】
特許文献１には、対象機器の温度を高精度に維持する恒温流体供給システムが開示されている。このシステムは、蒸発器と凝縮器を有し熱交換を利用して恒温化を図る第１の恒温流体供給装置と、ペルチェ素子により高精度に恒温化する第２の恒温流体供給装置とを備える。第１の恒温流体供給装置は、外部から供給される冷却水に対し、熱交換を利用してその温度変動を小さくする。一方、第２の恒温流体供給装置は、第１の恒温流体供給装置からの冷却水の温度変動を十分に小さくして外部機器に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１５３４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、第１の恒温流体供給装置からの恒温水を分岐して、一方を第２の恒温流体供給装置に供給し、他方を外部機器に供給する構成を開示する。この場合、第１の恒温流体供給装置から供給される恒温水の一部は、第１の恒温流体供給装置と第２の恒温流体供給装置との間で循環する。そして、第２の恒温流体供給装置から供給される恒温水は、第２の恒温流体供給装置と高温度制御外部機器との間で循環する。一方、第１の恒温流体供給装置から供給される残りの恒温水は、第１の恒温流体供給装置と低温度制御外部機器との間で循環する。
【００１０】
高温度制御外部機器は、電子ビーム描画装置の真空チャンバや電子鏡筒であり、低温度制御外部機器は、高精度の温度制御が要求されない電源部分である。つまり、この構成では、対象機器に要求される温度制御レベルに合わせて供給する恒温水を変えている。すなわち、高精度の温度制御を必要とする外部機器に対しては、第２の恒温流体供給装置からの恒温水を循環させる。一方、高精度の温度制御を必要としない外部機器に対しては、第２の恒温流体供給装置を通さず、第１の恒温流体供給装置からの恒温水を直接循環させる。
【００１１】
上記構成では、高温度制御外部機器に供給される恒温水の供給路と、低温度制御外部機器に供給される恒温水の供給路とは、それぞれ独立している。このため、各供給路について恒温水を押し出すポンプが必要になり、恒温流体供給システムの全体が大型化するという問題があった。
【００１２】
また、特許文献１において、第１の外部機器からの恒温水は、第２の恒温流体供給装置に戻される。そして、第２の恒温流体供給装置において、恒温水の徐熱と温度調節とが同時に行われる。しかし、第２の恒温流体供給装置に使用されるペルチェ素子は、高い温度調節機能を有するものの徐熱効果は低い。
【００１３】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、小型化を図ることのできる温度調節システムを提供することにある。
【００１４】
また、本発明の目的は、所定の温度に調節された恒温流体を供給可能な温度調節システムを提供することにある。
【００１５】
さらに、本発明の目的は、各部を所定の温度に調整することにより、所望の描画精度を実現可能な荷電粒子ビーム描画装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様は、流体の温度を調節する第１の温度調節手段と、
第１の温度調節手段より高精度に流体の温度を調節する第２の温度調節手段とを有し、
第１の温度調節手段の下流側の流路は、第１の外部機器に向かう流路と、第２の温度調節手段に向かう流路とに分岐していて、
第１の外部機器に向かう流路は、第１の温度調節手段と第１の外部機器との間で循環路を形成しており、
第２の温度調節手段の下流側には第２の外部機器が配置され、第２の外部機器の下流側の流路は、循環路の一部であって第１の外部機器の下流側にある流路に合流していることを特徴とする温度調節システムに関する。
【００１８】
本発明の第２の態様は、流体の温度をＴ１に調節する第１の温度調節手段（Ｔ１）と、
流体の温度をＴ２（Ｔ１＞Ｔ２）に調節する第１の温度調節手段（Ｔ２）と、
第１の温度調節手段（Ｔ１）および第１の温度調節手段（Ｔ２）より高精度に流体の温度を調節する第２の温度調節手段とを有し、
第１の温度調節手段（Ｔ１）の下流側の流路は、第１の外部機器に向かう流路と、第２の温度調節手段に向かう流路とに分岐していて、
第１の外部機器に向かう流路は、第１の温度調節手段（Ｔ１）と第１の外部機器との間で第１の循環路を形成しており、
第２の温度調節手段の下流側には第２の外部機器が配置され、第２の外部機器の下流側の流路は、第１の循環路の一部であって第１の外部機器の下流側にある流路に合流し、
第１の温度調節手段（Ｔ２）の下流側には第２の温度調節手段が配置され、これらの間で第２の循環路が形成されており、第２の温度調節手段において、第１の温度調節手段（Ｔ１）からの流体と第１の温度調節手段（Ｔ２）からの流体の間の熱交換が行われることを特徴とする温度調節システムに関する。
【００１９】
本発明の第２の態様において、第１の温度調節手段（Ｔ２）の下流側の流路は、第２の温度調節手段に向かう流路と、第３の外部機器に向かう流路とに分岐していて、
第３の外部機器の下流側の流路は、第２の循環路の一部であって第２の温度調節手段の下流側にある流路に合流していることが好ましい。
【００２０】
本発明の温度調節システムにおいて、第２の温度調節手段は、熱電変換素子を有することが好ましい。
【００２１】
本発明の第３の態様は、本発明の温度調節システムを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、第２の外部機器の下流側の流路は、循環路の一部であって第１の外部機器の下流側にある流路に接続しているので、第２の温度調節手段には、第１の温度調節手段で恒温化された流体が導入される。したがって、第２の外部機器に所定の温度に調節された恒温流体を供給することができる。また、この態様によれば、小型化を図ることのできる温度調節システムが提供される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、第２の温度調節手段において、第１の温度調節手段（Ｔ１）からの流体と第１の温度調節手段（Ｔ２）からの流体の間の熱交換が行われるので、第２の外部機器に所定の温度に調節された恒温流体を供給することができる。
【００２４】
本発明の第３の態様によれば、各部を所定の温度に調整することにより、所望の描画精度を実現可能な荷電粒子ビーム描画装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態による電子ビーム描画装置を横から見た断面図である。
【図２】本実施の形態による電子ビーム描画装置を上から見た断面図である。
【図３】本実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。
【図４】本実施の形態の温度調節システムの比較例である。
【図５】図３の構成における流体の温度変化を示したものである。
【図６】図４の構成における流体の温度変化を示したものである。
【図７】本実施の形態の温度調節システムの別の例である。
【図８】本実施の形態の温度調節システムの別の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１および図２は、本実施の形態における電子ビーム描画装置を示している。
【００２７】
電子ビーム描画装置は、描画室１と、描画室１の天井部に立設したビーム照射手段たる電子鏡筒２と、描画室１に隣接する搬送室３と、搬送室３の脇に隣接するアライメント室４とを備えている。
【００２８】
描画室１には、互いに直交するＸ方向およびＹ方向に移動自在なステージ５が設けられている。そして、アライメント室４で定位置に位置決めされた基板Ｓを、搬送室３に配置した搬送ロボット６に受け渡し、搬送ロボット６により基板Ｓをステージ５上に搬送して載置するようにしている。基板Ｓは、例えば、ガラス基板上にＣｒ酸化膜とレジスト膜とが積層されたマスク基板である。
【００２９】
搬送ロボット６は、Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の軸線回りに回転自在な回転軸６ａと、回転軸６ａに固定された座標系の水平な１軸方向に伸縮自在なロボットアーム６ｂと、ロボットアーム６ｂの先端に取り付けた、基板Ｓを保持するロボットハンド６ｃとを有する極座標型ロボットで構成されている。ロボットアーム６ｂの伸縮方向は、ステージ５上に基板Ｓを載置する際に、Ｙ方向と平行になる。また、ロボットハンド６ｃは、ロボットアーム６ｂの伸縮方向に一致する姿勢に常時維持される。尚、本実施形態では、ロボットアーム６ｂを一対のアームの屈伸動作で伸縮するものに構成しているが、テレスコピック型のアームでロボットアーム６ｂを構成してもよい。
【００３０】
電子鏡筒２は、内蔵する電子銃から発せられた電子ビームを所要の断面形状に成形した後に偏向させて基板Ｓに照射する公知のものであり、その詳細な説明は省略する。電子鏡筒２は照射制御部７により制御され、ステージ５はステージ制御部８により制御され、搬送ロボット６はロボット制御部９により制御される。そして、これら照射制御部７、ステージ制御部８およびロボット制御部９は、全体制御部１０で統括制御される。全体制御部１０には、第１メモリ１１１と第２メモリ１１２とが接続されている。第１メモリ１１１にはパターンデータが記憶されている。全体制御部１０は、パターンデータに基づいて描画すべき図形の形状、位置を規定する描画データを作成し、これを第２メモリ１１２に記憶させる。
【００３１】
また、電子ビーム描画装置は、ステージ５のＸ方向およびＹ方向の位置を測定するステージ位置測定器１２と、ステージ５に載置された基板Ｓの高さ(Ｚ方向位置)を測定する高さ測定器１３とを備えている。ステージ位置測定器１２は、図２に示す如く、ステージ５に固定したＸ方向の法線を持つステージミラー５ａへのレーザ光の入反射でステージ５のＸ方向位置を測定するレーザ測長計１２ａと、ステージ５に固定したＹ方向の法線を持つステージミラー５ｂへのレーザ光の入反射でステージ５のＹ方向位置を測定するレーザ測長計１２ｂとで構成されている。
【００３２】
高さ測定器１３は、レーザ光を基板Ｓの表面に斜め上方から収束して照射する投光部１３ａと、基板Ｓからの反射光を受光して反射光の位置を検出する受光部１３ｂと、反射光の位置から基板Ｓの高さを算出する高さ信号処理部１３ｃとで構成されている。高さ測定器１３で測定された基板Ｓの高さデータは、全体制御部１０から高さデータ読出指令を受信した際に、全体制御部１０へ応答データとして入力される。そして、全体制御部１０は、基板Ｓの高さの正規高さからずれ量に応じて、描画精度を維持するのに必要な電子ビームの偏向角や焦点範囲を算出し、描画データを補正する。尚、高さ信号処理部１３ｃは、受光部１３ｂから得られる高さ信号を演算して反射光の受光量を検出する機能を併せ持つ。
【００３３】
図３は、本実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。
【００３４】
図３において、第１の温度調節手段１０１は、例えば、蒸発器と凝縮器を有しており、熱交換を利用して恒温化するように構成されている。第１の温度調節手段１０１には、市水または工場内を循環している冷却水などが供給される。供給された水は、凝縮器の冷却に用いられる。蒸発器の出力側の恒温流体流路には、温度計が設けられており、蒸発器は、設定温度と温度計で検出された温度との差に基づき、コントローラで電磁弁の開閉量を調整することによって出力制御される。蒸発器で温度調節された恒温流体は、タンク１０２に溜められた後、ポンプ１０３によって下流に送り出される。この恒温流体の流路は途中で分岐しており、１つは第１の外部機器１０４に向かい、他の１つは第２の外部機器１０５、１０６、１０７に向かう。
【００３５】
本実施の形態において、第１の外部機器１０４と、第２の外部機器１０５、１０６、１０７とは、いずれも電子ビーム描画装置の構成部品である。ここで、第１の外部機器１０４は、高精度の温度調節を要求されない部分であって、例えば、図１の電子鏡筒２や、全体制御部１０および照射制御部７などにおける制御盤、または、描画室１、搬送室３若しくはアライメント室４などの雰囲気ガスを排気する真空ポンプなどである。一方、第２の外部機器１０５、１０６、１０７は、高精度の温度調節を要求される部分であって、例えば、図１の描画室１、搬送室３またはアライメント室４などの基板Ｓに対する位置決めが必要な部分である。
【００３６】
本実施の形態では、高精度の温度調節を必要としない部分については、第１の温度調節手段１０１からの恒温流体を直接循環する。一方、高精度の温度調節を必要とする部分については、第１の温度調節手段１０１から供給される恒温流体をさらに第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０で恒温化した後に循環する。第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０は、第１の温度調節手段１０１より高精度に温度を調節することができ、例えば、ペルチェ素子などの熱電変換素子を用いて構成される。この場合、各ペルチェ素子の入力側には、第１の温度調節手段１０１からの恒温流体の流路が接続され、ペルチェ素子の出力側には、第２の外部機器１０５、１０６、１０７との間で循環する恒温流体の流路が接続される。
【００３７】
図３において、第１の温度調節手段１０１の冷却能力を大きくするのは比較的容易であるので、恒温化が必要な外部機器の数に応じて複数の流路を設けるのも容易である。
【００３８】
また、図３の構成では、第２の外部機器１０５、１０６、１０７の下流側の流路は、第１の温度調節手段１０１と第１の外部機器１０４との間に形成された循環路の一部であって第１の外部機器１０４の下流側にある流路に合流している。このため、第２の外部機器１０５、１０６、１０７からの流体は、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０ではなく、第１の温度調節手段１０１に行く。そして、第１の温度調節手段１０１で除熱された後、再び、その一部は第１の外部機器１０４へ行き、残りは第２の外部機器１０５、１０６、１０７へ行く。この構成によれば、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０に供給される流体の温度が安定するので、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０の出力を低くすることができる。例えば、これらにペルチェ素子を用いた場合、ペルチェ素子への通電電流の制御のみで恒温化を図ることが可能である。但し、より厳密な恒温化を行う場合は、ペルチェ素子と第２の外部機器を繋ぐ流路の下流側に温度センサを設け、この温度センサの出力をペルチェ素子の電源にフィードバックし、温度センサで検出された温度に応じてペルチェ素子の通電電流を制御するようにしてもよい。
【００３９】
上記のように、第２の外部機器１０５、１０６、１０７からの流体を第１の温度調節手段１０１に戻し、第１の温度調節手段１０１で除熱してから、一部を第１の外部機器１０４へ、残りを第２の外部機器１０５、１０６、１０７へ行くようにすることにより、温度調節システム全体の流路を１つにすることができる。つまり、図３に示すように、恒温流体を溜めるタンク１０２と、恒温流体を送り出すポンプ１０３とはそれぞれ１つ設ければよいので、システムの小型化を図ることができる。
【００４０】
図４は、温度調節システムの比較例である。この例では、高精度の温度調節を必要としない部分（図の２０４）については、第１の温度調節手段２０１からの恒温流体を循環している。一方、高精度の温度調節を必要とする部分（図の２０８、２１２、２１６）については、第２の温度調節手段２０５、２０９、２１３からの恒温流体をそれぞれ対象となる部分に循環している。第１の温度調節手段２０１は、図３の第１の温度調手段１０１と同様である。また、第２の温度調節手段２０５、２０９、２１３は、図２の第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０と同様である。
【００４１】
図４の例は、高精度の温度調節を必要としない部分については、第１の温度調節手段２０１からの恒温流体を循環するが、高精度の温度調節を必要とする部分については第２の温度調節手段２０５、２０９、２１３との間で恒温流体を循環している点で、図３の例と共通する。しかし、図４の例では、循環流路が４つあり、それぞれについて恒温流体を溜めるタンク２０２、２０６、２１０、２１４と、これらを送り出すポンプ２０３、２０７、２１１、２１５が必要になる。このため、図３と比べると、システム全体が大型化することになる。
【００４２】
また、図４では、第２の温度調節手段２０５、２０９、２１３には、第２の外部機器２０８、２１２、２１６からの流体が供給される点で図３の例と異なる。第２の温度調節手段２０５、２０９、２１３のそれぞれに供給される流体の温度は異なるので、温度に合わせて各出力を変える必要がある。
【００４３】
これに対して、図３では、上述の通り、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０に供給される流体は、第１の温度調節手段１０１で恒温化されている。つまり、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０に供給される流体の温度は安定しているので、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０の出力を低くすることができる。
【００４４】
図５は、図３の構成における流体の温度変化を示したものである。第２の外部機器１０５、１０６、１０７のいずれかへ供給された流体は、第２の外部機器から温度を奪って自身は昇温する。その後、第１の温度調節手段１０１で除熱された後、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０のいずれかで温度調節される。例えば、恒温流体の目標温度を２３℃とすると、第１の温度調節手段で２３℃±０．１℃の範囲まで除熱し、次いで、第２の温度調節手段で２３℃±０．０１℃の範囲に温度調節する。
【００４５】
図６は、図４の構成における流体の温度変化を示したものである。第２の外部機器２０８、２１２、２１６のいずれかへ供給された流体は、第２の外部機器から温度を奪って自身は昇温する。その後、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０のいずれかで除熱と温度調節が行われる。このため、第２の温度調節手段の出力は大きくなる。
【００４６】
図７は、本実施の形態の温度調節システムの別の例である。尚、図７で図３と同じ符号を付した部分は同じものであることを示している。
【００４７】
図７の温度調節システムは、第１の温度調節手段（１０１ａ、１０１ｂ）が２つ設けられている点で図３の例と異なる。
【００４８】
第１の温度調節手段１０１ａは、図３における第１の温度調節手段１０１と同様であり、蒸発器で温度調節された恒温流体は、タンク１０２ａに溜められた後、ポンプ１０３ａによって下流に送り出される。そして、第１の外部機器１０４や、第２の外部機器１０５、１０６、１０７の恒温化に寄与する。
【００４９】
一方、第１の温度調節手段１０１ｂも、第１の温度調節手段１０１ａのように、例えば、蒸発器と凝縮器を有しており、熱交換を利用して恒温化するように構成されたものとすることができる。第１の温度調節手段１０１ｂの蒸発器で温度調節された恒温流体は、タンク１０２ｂに溜められた後、ポンプ１０３ｂによって下流に送り出される。
【００５０】
第１の温度調節手段１０１ａが流体の温度をＴ１に調節する場合、第２の温度調節手段１０１ｂは流体の温度をＴ２（但し、Ｔ１＞Ｔ２である。）に調節する。この意味で、本発明においては、第１の温度調節手段１０１ａを第１の温度調節手段（Ｔ１）と称し、第１の温度調節手段１０１ｂを第１の温度調節手段（Ｔ２）と称することもある。一方、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０は、第１の温度調節手段１０１ａ、１０１ｂよりも高精度に流体の温度を調節し、例えば、ペルチェ素子などの熱電変換素子を用いて構成される。
【００５１】
図７の構成においても、第１の温度調節手段１０１ａの下流側の流路は途中で分岐しており、１つは第１の外部機器１０４に向かい、他の１つは第２の外部機器１０５、１０６、１０７に向かう。また、第２の外部機器１０５、１０６、１０７の下流側の流路は、第１の温度調節手段１０１と第１の外部機器１０４との間に形成された循環路（第１の循環路）の一部であって第１の外部機器１０４の下流側にある流路に合流している。このため、第２の外部機器１０５、１０６、１０７からの流体は、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０ではなく、第１の温度調節手段１０１に行く。そして、第１の温度調節手段１０１ａで除熱された後、再び、その一部は第１の外部機器１０４へ行き、残りは第２の外部機器１０５、１０６、１０７へ行く。
【００５２】
しかし、第１の温度調節手段１０１ｂから供給される流体は、第１の外部機器１０４や、第２の外部機器１０５、１０６、１０７へは導入されない。つまり、第１の温度調節手段１０１ｂの下流側には、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０が配置され、これらの間で別の循環路（第２の循環路）が形成されている。
【００５３】
上記構成によれば、第１の温度調節手段１０１ｂから供給される流体は、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０に導入され、第１の温度調節手段１０１ａからの流体との間で熱交換した後、第１の温度調節手段１０１ｂへ戻る。すなわち、第１の温度調節手段１０１ｂは、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０の熱交換効率を高め、第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０に供給される流体の除熱を補助する。それ故、例えば、第１の温度調節手段１０１ａの設定温度を２３℃とすると、第１の温度調節手段１０１ｂはこれより低い温度、例えば１７℃に設定される。
【００５４】
図８は、本実施の形態の温度調節システムの別の例である。
【００５５】
図８の温度調節システムは、図７の例と同様に第１の温度調節手段が２つ（３０２、３０３）設けられている。これらの温度調節手段３０２、３０３には、市水または工場内を循環している冷却水などが溜められたタンク３０１から一次流体が供給される。一方、第１の外部機器が２つ（３０６、３０７）ある点で図７の例と異なっている。
【００５６】
第１の温度調節手段３０２は、図３における第１の温度調節手段１０１や、図７における第１の温度調節手段１０１ａ、１０１ｂと同様であり、蒸発器で温度調節された恒温流体は、タンク３１１に溜められた後、ポンプ３１２によって下流に送り出されて、第１の外部機器３０６や、第２の外部機器３０８、３０９、３１０の恒温化に寄与する。尚、第１の外部機器３０６および第２の外部機器３０８、３０９、３１０は、それぞれ、図３の第１の外部機器１０４と、第２の外部機器１０５、１０６、１０７とに対応する。
【００５７】
第１の温度調節手段３０３も、第１の温度調節手段３０２のように、例えば、蒸発器と凝縮器を有しており、熱交換を利用して恒温化するように構成されたものとすることができる。この場合、蒸発器で温度調節された恒温流体は、タンク３１３に溜められた後、ポンプ３１４によって下流に送り出される。そして、第１の外部機器３０７の恒温化に寄与するとともに、第２の温度調節手段３０４、３０５の一次流体として使用される。
【００５８】
第１の温度調節手段３０２が流体の温度をＴ１に調節する場合、第１の温度調節手段３０３は流体の温度をＴ２（但し、Ｔ１＞Ｔ２である。）に調節する。この意味で、本発明においては、第１の温度調節手段３０２を第１の温度調節手段（Ｔ１）と称し、第１の温度調節手段３０３を第１の温度調節手段（Ｔ２）と称することもある。一方、第２の温度調節手段３０４、３０５は、図３における第２の温度調節手段１０８、１０９、１１０と同様であり、第１の温度調節手段３０２、３０３よりも高精度に流体の温度を調節する。例えば、第２の温度調節手段３０４、３０５は、ペルチェ素子などの熱電変換素子を用いて構成される。
【００５９】
第１の温度調節手段３０２からの恒温流体の一部は第１の外部機器３０６へ向かい、残りは第２の温度調節手段３０４、３０５へ向かう。そして、第２の温度調節手段３０４、３０５で温度調節された恒温流体は、第２の外部機器３０８、３０９、３１０に供給される。また、第２の外部機器３０８、３０９、３１０の下流側の流路は、第１の温度調節手段３０２と第１の外部機器３０６との間に形成された循環路（第１の循環路）の一部であって第１の外部機器３０６の下流側にある流路に合流している。このため、第２の外部機器３０８、３０９、３１０からの流体は、第２の温度調節手段３０４、３０５ではなく、第１の温度調節手段３０２に行く。そして、第１の温度調節手段３０２で除熱された後、再び、その一部は第１の外部機器３０６へ行き、残りは第２の温度調節手段３０４、３０５へ行く。
【００６０】
一方、第１の温度調節手段３０３からの恒温流体の一部も、第１の外部機器３０７へ向かい、残りは第２の温度調節手段３０４、３０５へ向かう。この場合、第１の温度調節手段３０３からの恒温流体は、第２の温度調節手段３０４、３０５で一次流体として使用される。第１の温度調節手段３０３と第２の温度調節手段３０４、３０５の間では別の循環路（第２の循環路）が形成されている。システムの小型化を図る点からは、図８に示すように、第１の外部機器３０７の下流側の流路は、第２の温度調節手段３０４、３０５の下流側にある第２の循環路に合流していることが好ましい。
【００６１】
第１の外部機器３０７は、第３の外部機器とも称し、第１の外部機器３０６と同様に、高精度の温度調節を要求されない部分である。例えば、図１の電子鏡筒２や、全体制御部１０および照射制御部７などにおける制御盤、または、描画室１、搬送室３若しくはアライメント室４などの雰囲気ガスを排気する真空ポンプなどが該当する。但し、第１の温度調節手段３０３は、第１の温度調節手段３０２よりも流体の温度を低温に調節するので、第１の外部機器３０７は、第１の外部機器３０６よりも低温での温度調節を要求される部位となる。
【００６２】
第１の温度調節手段３０３から供給される流体は、第２の温度調節手段３０４、３０５に導入され、第１の温度調節手段３０２からの流体との間で熱交換した後、第１の外部機器３０７からの流体と一緒になって第１の温度調節手段３０３へ戻る。つまり、第１の温度調節手段３０３は、第２の温度調節手段３０４、３０５の熱交換効率を高め、第２の温度調節手段３０８、３０９、３１０に供給される流体の除熱を補助する。それ故、例えば、第１の温度調節手段３０２の設定温度を２３℃とすると、第１の温度調節手段３０３はこれより低い温度、例えば１７℃に設定される。
【００６３】
図８の構成によれば、第２の外部機器３０８、３０９、３１０からの流体は、第２の温度調節手段３０４、３０５ではなく、第１の温度調節手段３０２へ行く。そして、第１の温度調節手段３０２で除熱された後、再び、その一部は第１の外部機器３０６へ行き、残りは第２の温度調節手段３０４、３０５へ行く。この構成によれば、第２の温度調節手段３０４、３０５に供給される流体の温度が安定するので、第２の温度調節手段３０４、３０５の出力を低くすることができる。また、第１の温度調節手段３０３から低温の流体が供給されることによって、第２の温度調節手段３０４、３０５での熱交換効率を高めることができる。
【００６４】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、マスク基板に描画する例について述べたが、ウェハに描画する場合にも本発明を適用できる。また、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。さらに、本発明の温度調節システムは、半導体装置や、紫外線などを用いた露光装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｓ…基板
１…描画室
２…電子鏡筒(ビーム照射手段)
３…搬送室
４…アライメント室
５…ステージ
５ａ、５ｂ…ステージミラー
６…搬送ロボット
６ａ…回転軸
６ｂ…ロボットアーム
６ｃ…ロボットハンド
７…照射制御部
８…ステージ制御部
９…ロボット制御部
１０…全体制御部
１１１…第１メモリ
１１２…第２メモリ
１２…ステージ位置測定器
１２ａ、１２ｂ…レーザ測長計
１３…高さ測定器
１３ａ…投光部
１３ｂ…受光部
１３ｃ…高さ信号処理部
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、２０１、３０２、３０３…第１の温度調節手段
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、２０２、２０６、２１０、２１４、３１１、３１３…タンク
１０３、１０３ａ、１０３ｂ、１１１、２０３、２０７、２１１、２１５、３１２、３１４…ポンプ
１０４、２０４、３０６、３０７…第１の外部機器
１０５、１０６、１０７、２０８、２１２、２１６、３０８、３０９、３１０…第２の外部機器
１０８、１０９、１１０、２０５、２０９、２１３、３０４、３０５…第２の温度調節手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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